精英家教網(wǎng)如圖所示,Q是真空中固定的點(diǎn)電荷,a、b、c是以Q所在位置為圓心、半徑分別為r和2r的球面上的三點(diǎn).將電荷量為q1、q2的檢驗(yàn)正電荷分別從a、c兩點(diǎn)移至無(wú)窮遠(yuǎn)處,已知兩電荷的電勢(shì)能均增大且增量相同.不計(jì)q1、q2的相互作用,下列判斷正確的是( 。
A、Q帶負(fù)電B、b、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C、a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小之比為4:1D、q1>q2
分析:電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減小量,根據(jù)公式E=
kQ
r2
判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小.
解答:解:A、將電荷量為q1、q2的檢驗(yàn)正電荷分別從a、c兩點(diǎn)移至無(wú)窮遠(yuǎn)處,已知兩電荷的電勢(shì)能均增大;
電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減小量,故電場(chǎng)力做負(fù)功,故場(chǎng)源電荷帶負(fù)電,故A正確;
B、根據(jù)公式E=
kQ
r2
,b、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等,但方向不同,故不同,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)公式E=
kQ
r2
,a、b兩點(diǎn)與場(chǎng)源間距之比為2:1,故電場(chǎng)強(qiáng)度的大小之比為4:1,故C正確;
D、無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零,電勢(shì)能的變化量相同,故電場(chǎng)力做功相同;
電場(chǎng)力做功為:W=-
kQq
r
,由于q1對(duì)應(yīng)的半徑小,故電荷量也小,即q1<q2,故D錯(cuò)誤;
故選:AC.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是明確用E=
kQ
r2
判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、用Ep=-
kQq
r
判斷電勢(shì)能大小,同時(shí)要記住電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減小量.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器,工作原理示意圖如圖所示.置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子,質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響.則
下列說(shuō)法正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)的回旋加速器工作原理如圖所示.置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A、質(zhì)子被加速后的最大速度為2πRf
B、質(zhì)子離開(kāi)回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比
C、質(zhì)子離開(kāi)回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與金屬盒半徑成正比
D、質(zhì)子第1次和第2次經(jīng)過(guò)D形盒間狹縫后軌道半徑之比為1:
2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在高能物理研究中,粒子回旋加速器起著重要作用.回旋加速器的工作原理如圖所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直.S處粒子源產(chǎn)生的粒子,質(zhì)量為m、電荷量為+q,初速不計(jì),在加速器中被加速,加速電壓為璣磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為曰,D型盒的半徑為R.兩盒間的狹縫很小,每次加速的時(shí)間很短,可以忽略不計(jì),加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用,下列說(shuō)法正確的是(  )
A、為使正離子每經(jīng)過(guò)窄縫都被加速,交變電壓的頻率f=
2mn
qB
B、粒子第n次與第1次在下半盒中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為
2n
C、若其它條件不變,將加速電壓U增大為原來(lái)的2倍,則粒子能獲得的最大動(dòng)能增大為原來(lái)的2倍
D、若其它條件不變,將D型盒的半徑增大為原來(lái)的2倍,則粒子獲得的最大動(dòng)能增大為原來(lái)的4倍

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器,工作原理示意圖如圖所示.置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響.則下列說(shuō)法正確的是(  )

A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2πRf

B.質(zhì)子離開(kāi)回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比

C.質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為1∶

D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f,該回旋加速器也能用于α粒子(含兩個(gè)質(zhì)子,兩個(gè)中子)加速

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科目:高中物理 來(lái)源:2011年11月高考物理百題精練(二)(解析版) 題型:選擇題

勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器,工作原理示意圖如圖所示.置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子,質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響.則
下列說(shuō)法正確的是( )

A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2πfR
B.質(zhì)子離開(kāi)回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比
C.質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑粒子出之比為
D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f該回旋加速器也能用于α粒子加速

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